随着我国工农业的迅速发展和城市化进程的加快，水体污染日趋严重，特别是沿海发达地区，水体富营养化、重金属污染等水环境灾害频发。近年来随着国家对水环境整治的力度不断加大，在外源污染得到控制后，底泥内源污染对水环境的影响越来越受到关注。本文通过实验研究和数值模拟，主要研究悬浮泥沙和多孔介质沉积底泥的物理特性对污染物（磷）吸附/解吸和界面扩散的影响，为河流、湖泊底泥内源污染的预测、控制和治理提供科学依据。本文实验研究主要分为三部分：（1）不同粒径悬浮泥沙对磷的等温吸附和动力学特性及其影响因素。结果表明细颗粒泥沙由于具有较大的比表面积，对磷的平衡吸附量和吸附速率显著高于粗颗粒泥沙，随粒径增大呈现出趋于减小的变化趋势，且受初始水相浓度和含沙量的影响。不同粒径泥沙的平衡吸附特性均可较好地采用Langmiur吸附等温式来描述；（2）静水条件下多孔介质沉积底泥层的解吸和释放特性。结果表明不同粒径和孔隙度多孔介质底泥层在不同时段的静态释放取决于表层底泥的直接解吸和底泥层孔隙水释放对界面扩散的相对贡献，在初始释放阶段，由于粗颗粒底泥的解吸能力强，表层底泥的直接解吸对上覆水浓度增大起主要作用；而在释放后期，由细颗粒组成的多孔介质底泥层由于具有较大的孔隙率，其内部孔隙水扩散释放逐渐对上覆水浓度变化具有更显著作用；（3）不同流速条件下可渗透底泥层污染物随时间的动态释放特征。结果表明在动水条件下，界面扩散通量随上覆水流速的增加呈现出逐渐增大的趋势，而水动力扰动对界面扩散的这种增强作用在初始释放阶段并不明显，由于扩散边界层在此初始形成阶段具有较大的浓度梯度，相应对水动力扰动所导致的界面扩散起着某种抑制作用；而在释放后期，扩散边界层内的浓度分布趋于均匀，分子扩散的影响渐趋削弱，水动力扰动对溶解于多孔介质底泥层孔隙水中污染物的界面扩散释放逐渐起主导作用。本文数值模拟主要研究上覆水流与多孔介质底泥渗流相互作用下的流场和浓度场特性。基于界面不平坦情况下的上覆水流与多孔介质渗流场耦合计算，分析了界面区域的水流流态和界面压力分布特征。结果表明多孔介质底泥层内的流场和浓度场，除受上覆水流动所诱导界面压力影响外，污染物的扩散距离和影响范围还受底泥层不同孔隙度与渗透率的影响。